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环境断裂

又称环境被没受苗序板修朝诱发断裂(Environment I坚爱温nduced Cracking)是指由于存在腐蚀介质、氢或液体金属吸附,经过一定时间作用来自后,

  • 中文名 环境断裂
  • 走    向 裂纹形核和扩展直至试样断裂
  • 宽    度 10[-3]mm/min
  • 英文名称 (Environment Induced Cracking)

环境断裂

  在外应力作用下导致裂纹形核和扩展直至试样断裂。其本质是因为环境因素(气相、液相腐蚀介质或氢)的作用引起形变和断裂的基元过程,从而导致应力脆断,因而以这种形式破坏失效的现象统称为环境断裂。

分类

  环境来自断裂具体可分为应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking)、氢脆或氢致开裂(Hydrogen Induced Cracking)和腐蚀疲360百科劳断裂(Corrosion Fatigue Cracking)三种。

应力腐蚀开裂

  定义:应力腐蚀即是指受一定应力作用的材料在特定环境下发生滞后开裂,甚至发生滞后断裂的现象。特点:不存在应力作用时,腐蚀轻微;当应力大小超过某一临界值后,金属材料在腐蚀并不严重的情况下发生脆断。

  对每一种金属或合金,只有在特定的介质中才能发生应力腐蚀;

蛋年属材料发生应力腐蚀的普秋依病介特定环境

  只有存在应力(特别是拉应力)作用时,才能产生应力腐蚀裂纹,这种应力可以是外加应力;可以是加工和热处理过程中引入的残余应力;也可以是腐蚀产物的楔入作用而引起的扩张应力;

  应力腐蚀是一种与时间有关的滞后破坏,这和氢致滞后开裂完全类似;

  应力腐蚀是一种低应力识以除牛盐陆殖照虽限脆性断裂;

  应力腐蚀裂纹扩展速率一般为10[-6]~10[-3]mm/min,比均确好匀腐蚀速度快10[6]倍,而且和裂纹前端临界断裂韧性KIC有关。

氢脆或氢致开裂

  金属材料在冶炼、加工和使用过程中,可能会有氢进入材料中,在某些特殊情况下,氢表现为有益作用。例如:对于钛合金,氢可作为临时合金元素来改善其热加工性能及室温机械性能,金属氢化物可用作储氢材料或电池材料。

  但在一般情况下,进入材料的氢是极其有害的,将使材料产生氢损伤,也限木永例督指免轮乱歌细即氢脆,包括氢压引起的微试官史于争求只元裂纹(钢中白点,焊接冷裂纹,H2S或酸中浸泡裂纹)、高温高压氢腐蚀、氢化物相或氢致马氏体相变、氢致塑性损失以及氢致开裂或断裂。

  当进入材料内部的氢浓度很高时就会产生氢鼓泡(出现在试样表层或表面)或氢致微裂纹。一旦出现这种不可逆氢损伤后,材料的塑性、韧性将大大下降。

管线钢氢鼓泡现象 氢致开裂和氢鼓泡失效管线

腐蚀疲劳断裂

  在腐蚀介质与交变应力协同作用下引起材料破坏的现象,称之为腐背九西甲样攻落信你蚀疲劳。腐蚀疲劳可看作是应力腐蚀的一种特殊形式(应力具交变特点);也林存非音可看作事特殊环境(应力腐蚀介质)下的疲劳。在H2中的疲劳也成为腐向宣施交上督蚀疲劳。

  环境断裂是一门边缘学科,是综合运用断裂力学、断裂物理和电化学以及材料学等方面的基础理论放流知识才能进行深入研究的课题。现今研究较为深入的是石油行业中,在井下恶劣腐蚀环药强司境下,尤其是高温、高压、高含硫化氢的环境胜棉愿院朝时巴斗蒸中发生的油套管、钻杆失效等问题。

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